電站鍋爐風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)是為了改變風(fēng)機(jī)的流量,以滿足實(shí)際工作的需要,故風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)又稱流量調(diào)節(jié),改變風(fēng)機(jī)的流量既要改變工況點(diǎn),工況點(diǎn)是風(fēng)機(jī)性能曲線與管網(wǎng)性能曲線的交點(diǎn),那么,無論是改變風(fēng)機(jī)的壓力曲線或是管網(wǎng)性能曲線都可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)。
1、改變管網(wǎng)性能曲線
在風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣管或排氣管上設(shè)置節(jié)流閥或風(fēng)門來控制流量的方法就是改變管網(wǎng)性能曲線的調(diào)節(jié)法。這時(shí)風(fēng)機(jī)的壓力除了克服管網(wǎng)阻力以外,還要克服閥門中壓力損失,這種方法雖然結(jié)構(gòu)簡單,操作容易,但是由于人為增加管網(wǎng)阻力,多消耗了一部分功,故不經(jīng)濟(jì),在調(diào)節(jié)范圍不大,尤其是小型風(fēng)機(jī)常采用這種調(diào)節(jié)方法。
2、改變風(fēng)機(jī)的性能曲線
當(dāng)管網(wǎng)性能曲線不變時(shí),可以改變風(fēng)機(jī)的性能曲線,工況點(diǎn)沿著管網(wǎng)性能曲線移動(dòng),以達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的,從原理上講,有以下幾種方法可以改變風(fēng)機(jī)的性能曲線。
(1)改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
變轉(zhuǎn)速的方法很多,如改變原動(dòng)機(jī)(直流電動(dòng)機(jī)、多速交流電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī))的轉(zhuǎn)速,或是改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)更換皮帶輪或齒輪、液力聯(lián)軸節(jié)等以改變傳動(dòng)比。但是這些方法在風(fēng)機(jī)改造中很少用,如電動(dòng)機(jī)直聯(lián)或聯(lián)軸器直聯(lián)的風(fēng)機(jī)一般不能改變轉(zhuǎn)速;風(fēng)機(jī)由于功率不大,一般也不用汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng);小功率的風(fēng)機(jī)有時(shí)用改變皮帶輪的方法改變轉(zhuǎn)速。在改變轉(zhuǎn)速時(shí),要注意葉輪強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷,都不能超過允許值,在實(shí)際運(yùn)作中有很大的局限性。
(2)入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)
在葉輪進(jìn)口前設(shè)置導(dǎo)流器,通過改變導(dǎo)流器葉片安裝角,使之進(jìn)入葉輪的氣流方向發(fā)生變化,從而使風(fēng)機(jī)性能曲線改變的方法,叫進(jìn)口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)。進(jìn)口導(dǎo)流器的結(jié)構(gòu)有兩種:軸向?qū)Я髌骷皬较驅(qū)Я髌?,軸向?qū)Я髌饕话闶怯糜陲L(fēng)機(jī)沒有進(jìn)氣箱的情況,風(fēng)機(jī)進(jìn)口設(shè)置進(jìn)氣箱時(shí),可用徑向?qū)Я髌?,此時(shí)改變進(jìn)口導(dǎo)流器葉片安裝角時(shí),風(fēng)機(jī)性能曲線變化,風(fēng)機(jī)性能的變化是由于進(jìn)入葉輪氣流方向的改變。這種調(diào)節(jié)方法結(jié)構(gòu)比較簡單,故在風(fēng)機(jī)中被廣泛采用。應(yīng)注意的是,氣流中灰塵較多,氣溫過高時(shí),由于灰塵的附著熱膨脹容易引起事故,這時(shí)不宜采用進(jìn)口導(dǎo)流器調(diào)節(jié),如用時(shí)得采用一定的措施避開上述情況。
(3)改變風(fēng)機(jī)葉輪的長度
每臺(tái)風(fēng)機(jī)在其設(shè)計(jì)工況及其附近工作時(shí),具有較高的效率,但機(jī)組的額定出力變化或管道阻力變化時(shí),常使風(fēng)機(jī)的容量過大或過小,容量過大,將引起調(diào)節(jié)時(shí)帶來損失的問題,容量過小,不能滿足使用上的需要。為此就需要對已有的風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造,而現(xiàn)場改造風(fēng)機(jī)的最簡單的方法就是切割或加長葉片。例如某電站的一臺(tái)一次風(fēng)機(jī),耗電量大,經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)是風(fēng)機(jī)出力太大,則將葉輪直徑由原來的1900mm切割成1800mm,風(fēng)機(jī)耗電量降低16kw,效率提高4%,全年節(jié)電110千度。
切割葉輪外徑將使風(fēng)機(jī)的流量、揚(yáng)程、功率降低;接長葉輪的外徑則使流量、揚(yáng)程、功率增加。葉輪外徑改變后,原葉輪在幾何形狀上并不相似,但當(dāng)改變量不大時(shí),可近似的認(rèn)為葉片切割前后出口角不變,流動(dòng)狀態(tài)近乎相似,因而可以借用相似定律對切割前后的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
葉輪外徑的改變對流量、揚(yáng)程、功率的影響程度對于低比轉(zhuǎn)速數(shù)和中、高比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風(fēng)機(jī)是不同的。對低比轉(zhuǎn)數(shù)的風(fēng)機(jī)來說,葉輪外徑稍有變化,其出口寬度變化不大,甚至可以認(rèn)為沒有什么變化;對中、高比轉(zhuǎn)數(shù)泵與風(fēng)機(jī)來說,當(dāng)切割與接長葉輪外徑時(shí),轉(zhuǎn)速不變,葉輪出口寬度變化稍大,而切出口寬度往往和直徑成反比。
在實(shí)際應(yīng)用切割定律時(shí),通常采用繪制切割拋物線的方法,切割前后的揚(yáng)程和流量之間存在著函數(shù)關(guān)系是以坐標(biāo)原點(diǎn)為頂點(diǎn)的拋物線,通常稱為切割拋物線。它只說明切割前的揚(yáng)程和流量與切割后的揚(yáng)程和流量,在同一條拋物線上互相對應(yīng)。只有在切割拋物線上的對應(yīng)點(diǎn)上才符合葉輪的切割定律。但并不表明切割前后的等效關(guān)系,即切割前后的工況并不絕對相似。利用切割拋物線就可以確定輸出量減少多少,葉輪應(yīng)切割多少的問題。
切割葉片調(diào)節(jié)改造后效率有所下降但經(jīng)濟(jì)性比節(jié)流法調(diào)節(jié)要好,并且改造技術(shù)比較成熟,改造花費(fèi)不高,能為電站所接受。故電站多選擇切割葉輪外徑來調(diào)節(jié)減少風(fēng)機(jī)容量并輔以入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)來適應(yīng)機(jī)組變負(fù)荷時(shí)的不同的風(fēng)量及風(fēng)壓要求。
3、各種調(diào)節(jié)方法的比較
通過對以上幾種方法的比較,雖然切割法葉片切小后,外徑與殼的間隙變大,流動(dòng)損失和泄露損失必將增大,使內(nèi)效率降低,但從投資和經(jīng)濟(jì)性考慮,切割應(yīng)是比較成功的方式,在實(shí)際工作中我們也可以結(jié)合幾種方式,以求達(dá)到最佳調(diào)節(jié)效果。
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